PCB այցեքարտ NFC- ով. 18 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Ուսման ավարտին հասնելուն պես ես վերջերս ստիպված էի վեցամսյա պրակտիկա փնտրել էլեկտրոնիկայի ճարտարագիտության ոլորտում: Տպավորություն թողնելու և իմ երազանքների ընկերությունում հավաքագրվելու հնարավորությունները առավելագույնի հասցնելու համար ես ունեցա իմ սեփական այցեքարտը պատրաստելու գաղափարը: Ես ուզում էի յուրահատուկ, օգտակար և ունակ դարձնել ինչ -որ բան ցույց տալու իմ էլեկտրոնային սխեմաների նախագծման հմտությունները, ում ես այն կհանձնեմ:

Երեք տարի առաջ, Instructables- ը թերթելիս, գտա Joep1986- ի կողմից պատրաստված մի շատ հետաքրքիր նախագիծ, որը կոչվում էր «Թվային այցեքարտ NFC- ով»: Այս նախագիծը ներառում էր NFC պիտակի տեղադրում թղթե այցեքարտի մեջ ՝ NFC տեխնոլոգիայով հագեցած հեռախոսի հետ կոնտակտային տվյալները կիսելու համար: Ես գտա այս նախագիծը շատ ոգեշնչող և մտածեցի, որ NFC- ի ընդհանուր պիտակը փոխարինել իմ գյուտի սովորական սխեմայով:

Այսպես ես միտք ունեցա տպագիր տպատախտակի վրա ստեղծել իմ սեփական այցեքարտը, որն ունակ է մի ակնթարթում ուղարկել իմ LinkedIn պրոֆիլը հավաքագրողի սմարթֆոնով ՝ օգտագործելով NFC տեխնոլոգիան:

Այս Instructable- ն ընդգրկում է NFC- ով իմ PCB այցեքարտը պատկերացնելու, ձևավորելու և ստեղծելու իմ յուրաքանչյուր քայլը `ալեհավաքի պարամետրերի հաշվարկներից մինչև NFC չիպերի ծրագրավորում` հյուսվածքային PCB դիզայնի միջոցով:

Քայլ 1: BOM, անհրաժեշտ գործիքներ և հմտություններ

Ձեզ հարկավոր կլինի.

Անհրաժեշտ գործիքներ.

• զոդման երկաթ
• տաք օդի վերամշակման գործիք
• զոդման մածուկ
• զոդման հոսք
• զոդման մետաղալար
• երկար քթի պինցետ
• խաչաձեւ կողպեք պինցետ
• իզոպրոպիլային սպիրտ
• a Q-tip
• ատամնափայտ
• հեռախոս NFC- ով

Լրացուցիչ (բայց հարմար) գործիքներ.

• Գոլորշի հանող
• Հոյակապ ապակի

Հմտություններ:

SMD զոդման հմտություններ

Ապրանքների հաշիվը:

Բաղադրիչ	Փաթեթ	Տեղեկանք	Քանակ	Մատակարար
NFC չիպ 1 կԲ	XQFN-8	NT3H1101W0FHKH	1	Մաուզեր
Դեղին LED	0805	APT2012SYCK/J3-PRV	1	Մաուզեր
47 Ω դիմադրություն	0603	CRCW060347R0FKEAC	1	Մաուզեր
220 nF կոնդենսատոր	0603	GRM188R70J224KA88D	1	Մաուզեր
PCB	-	-	1	Elecrow

Քայլ 2: NFC տեխնոլոգիա

Ի՞նչ է NFC- ն:

NFC- ը հապավում է Near Field Communication- ի համար: Դա կարճ հեռահարության ռադիո տեխնոլոգիա է, որը հնարավորություն է տալիս հաղորդակցվել սարքերի միջև, որոնք գտնվում են մոտակայքում (<10 սմ): NFC համակարգերը հիմնված են ավանդական High Frequency (HF) RFID- ի վրա, որը գործում է 13, 56 ՄՀց հաճախականությամբ:

Ներկայումս NFC ստանդարտը ապահովում է տվյալների փոխանցման տարբեր արագություններ մինչև 424 կբիթ/վրկ: Երկու սարքերի միջև NFC հաղորդակցության հիմնական մեխանիզմը նույնն է, ինչ ավանդական 13, 56 ՄՀց RFID- ը, որտեղ կան և վարպետ, և ստրուկ: Վարպետը կոչվում է թողարկող, կամ ընթերցող/գրող, իսկ ստրուկը ՝ պիտակ կամ բացիկ:

Ինչպես է դա աշխատում ?

NFC- ն միշտ ներառում է նախաձեռնող և թիրախ. Նախաձեռնողը (Emitter) ակտիվորեն ստեղծում է ՌԴ դաշտ, որը կարող է հզորացնել պասիվ թիրախը (Tag) ՝ օգտագործելով երկու օղակ ալեհավաքների միջև էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա:

Արտանետիչի և պիտակի ալեհավաքները միացված են էլեկտրամագնիսական դաշտի միջոցով, և այս համակարգը լավագույնս կարելի է դիտարկել որպես օդային միջուկի տրանսֆորմատոր, որտեղ ընթերցողը հանդես է գալիս որպես առաջնային ոլորուն, իսկ պիտակը `որպես երկրորդային ոլորուն. կծիկ (Emitter) օդ է առաջացնում դաշտ ՝ երկրորդական կծիկում հոսանք առաջացնելով (Tag): Պիտակը կարող է օգտագործել դաշտից հոսանքն ինքնին սնվելու համար. Այս դեպքում մարտկոց չի պահանջվում դրան մուտք գործելու համար ՝ ոչ կարդալու, ոչ գրելու ռեժիմում: NFC պիտակի չիպը վերցնում է անհրաժեշտ էներգիան ՝ ընթերցողի կողմից իր հանգույց ալեհավաքի միջոցով առաջացած մագնիսական դաշտից աշխատելու համար:

Որտե՞ղ է օգտագործվում NFC- ն:

NFC- ն աճող տեխնոլոգիա է ՝ էլեկտրոնային սարքերը անլար միացնելու անհրաժեշտությամբ: NFC- ն լայնորեն ինտեգրվել է սմարթֆոններում `NFC- ի հետ համատեղելի ֆիզիկական սարքերի հետ փոխազդելու և նոր ծառայություններ մատուցելու համար, ինչպիսիք են անպաշտպան վճարումները:

Քանի որ NFC պիտակները կարիք չունեն էներգիայի աղբյուրի ինտեգրման, քանի որ դրանք կարող են սնվել ընթերցողի կողմից արձակվող էներգիայով, դրանք կարող են ունենալ շատ պարզ գործոններ, ինչպիսիք են ՝ առանց էներգիայի պիտակներ, կպչուն պիտակներ, քարտեր կամ նույնիսկ օղակներ:

Ինձ շատ դուր եկավ այն փաստը, որ NFC պիտակները գործի չեն դնում աղտոտող կոճակի բջիջները, այլ օգտագործում են միայն հաղորդիչի էներգիան:

Քայլ 3: NFC չիպը

NFC IC

NFC չիպը այցեքարտի սիրտն է:

Իմ պահանջն էր.

• փոքր SMD փաթեթ
• բավականաչափ հիշողություն ՝ իմ LinkedIn պրոֆիլի հղման համար
• ներդրված էներգիայի հավաքման մոդուլ

Մի քանի NFC մոդուլներ համեմատելուց հետո ես NXP- ից ընտրեցի NTAG NT3H1101 IC- ն: Ըստ դրա տվյալների թերթիկի.

«NTAG I2C- ը NXP- ի NTAG ընտանիքի առաջին արտադրանքն է, որն առաջարկում է ինչպես անհպում, այնպես էլ կոնտակտային միջերեսներ (տես նկար 1): Ի լրումն NFC ֆորումին չհամապատասխանող անշփոթ ինտերֆեյսի, IC- ն ունի I2C կոնտակտային ինտերֆեյս, որը կարող է շփվել միկրոկոնտրոլի հետ, եթե NTAG I2C- ը սնուցվում է արտաքին էներգիայի աղբյուրից: Հիշողության մեջ քարտեզագրված լրացուցիչ արտաքին սնուցվող SRAM- ը թույլ է տալիս տվյալների արագ փոխանցում ՌԴ և I2C միջերեսների միջև և հակառակը ՝ առանց EEPROM հիշողության գրելու ցիկլի սահմանափակումների: NTAG I2C արտադրանքի առանձնահատկությունները կարգավորելի դաշտի հայտնաբերման քորոց, որն ապահովում է արտաքին սարքի ձգան ՝ կախված ՌԴ միջերեսի գործունեությունից: NTAG I2C արտադրանքը կարող է նաև էներգիա մատակարարել արտաքին (ցածր էներգիայի) սարքերին (օրինակ ՝ միկրոկառավարիչ) `ներկառուցված էներգիայի հավաքման սխեմայի միջոցով:"

Քայլ 4: Հաշվարկեք ալեհավաքի ինդուկտացիան

Հաղորդակցվելու և սնվելու համար NFC պիտակը պետք է ունենա ալեհավաք: Ալեհավաքի նախագծման ընթացակարգը սկսվում է NFC չիպի և դրա հանգույցի ալեհավաքի համարժեք մոդելից.

որտեղ:

• Voc- ը օղակի ալեհավաքում մագնիսական դաշտի առաջացրած բաց շրջանի լարումն է
• Ra- ը հանգույցի ալեհավաքի համարժեք դիմադրությունն է
• La- ը հանգույցի ալեհավաքի համարժեք ինդուկտիվությունն է
• Rs- ը NFC չիպի սերիական համարժեք դիմադրությունն է
• Cs- ը NFC չիպի սերիական համարժեք կարգավորիչ հզորությունն է

Ալեհավաքը կարող է նկարագրվել ինդուկտոր Լա -ի կողմից `շատ փոքր կորուստի դիմադրող Ra- ով: Երբ մագնիսական դաշտը առաջացնում է էմիտատորը հանգույցի ալեհավաքում, դրանում հոսանք է առաջանում, և դրա տերմինալներում հայտնվում է բաց շղթայի լարումը: NFC չիպը կարող է նկարագրվել մուտքային ռեզիստոր Rs- ով և ներկառուցված կարգավորիչ C- ով:

Ra և Rs շարքի դիմադրություններն ամփոփված են սխեմայի վերջին համարժեք մոդելի համար, որը բաղկացած է NFC ինտեգրալ սխեմայից և դրա օղակի ալեհավաքից:

NFC IC դիմադրիչը R ալեհավաքի դիմադրիչ Ra- ի և ներկառուցված կոնդենսատորի C- ի հետ միասին կազմում է ռեզոնանսային միացում RLC ՝ ալեհավաքի La ինդուկտորով: RLC ռեզոնանսային սխեմաների մասին լրացուցիչ տեղեկությունները բացատրվում են էլեկտրոնիկայի առցանց ձեռնարկներում:

Սերիայի RLC սխեմայի ռեզոնանսային հաճախականությունը տրված է բանաձևով.

որտեղ:

• f ռեզոնանսային հաճախականությունն է (Hz)
• L- ը շրջանի համարժեք ինդուկտիվությունն է (H)
• C- ը շրջանի համարժեք հզորությունն է (F)

Հավասարման միակ անհայտ պարամետրը ինդուկտիվության արժեքն է: Լ. Սա այսքան մեկուսացված է `հաշվարկվելու համար.

Իմանալով, որ NFC- ի շահագործման հաճախականությունը 13, 56 ՄՀց է, և որ NT3H1101 լարող կոնդենսատորը 50 pF է, L ինդուկտիվությունը հաշվարկվում է.

NFC հաճախականությամբ արձագանքելու համար PCB այցեքարտի ալեհավաքը պետք է ունենա ընդհանուր ինդուկտիվություն 2, 75 μH:

Քայլ 5. Անթենայի ձևի սահմանում. Երկրաչափական հաշվարկներ (1 -ին մեթոդ)

Հատուկ ինդուկտիվությամբ PCB- ի վրա օղակի ալեհավաք նախագծելը հնարավոր է, և այն պետք է հարգի երկրաչափական սահմանափակումները: Անթենան կարող է ունենալ տարբեր ձևեր ՝ ուղղանկյուն, քառակուսի, կլոր, վեցանկյուն կամ նույնիսկ ութանկյուն: Յուրաքանչյուր ձևի համար համապատասխանում է որոշակի բանաձև, որը տալիս է համարժեք ինդուկտիվություն ՝ կախված չափից, շրջադարձերի քանակից, հետքերի լայնությունից, պղնձի հաստությունից և շատ այլ պարամետրերից…

Իմ այցեքարտի ձևավորման համար ես ընտրեցի օգտագործել ուղղանկյուն ալեհավաք, որի երկրաչափությունը հետևյալն է.

որտեղ:

• a0 & b0 ալեհավաքի ընդհանուր չափերն են (մ)
• aavg & bavg ալեհավաքի միջին չափերն են (մ)
• t - ուղու հաստությունը (մ)
• w- ուղու լայնությունը (մ)
• g - հետքերի միջև եղած բացը (մ)
• Նանտը շրջադարձերի քանակն է
• d- ուղու համարժեք տրամագիծն է (մ)

Այս հատուկ երկրաչափության համար համարժեք ինդուկտիվության Lant- ը տրվում է բանաձևով.

որտեղ:

Հաշվարկներն ավելի դյուրին դարձնելու համար ես ստեղծեցի Excel- ի վրա հիմնված հաշվարկման գործիք, որն ինքնաբերաբար հաշվարկում է ալեհավաքի համարժեք ինդուկտիվությունը ՝ ըստ տարբեր երկրաչափական պարամետրերի: Այս ֆայլը ինձ խնայեց շատ ժամանակ և ջանքեր `ալեհավաքի ճիշտ երկրաչափությունը գտնելու համար:

Ես ունեի համարժեք ինդուկտիվություն Lant = 2, 76 μH (բավական մոտ) հետևյալ պարամետրերով.

• a0 = 50 մմ
• b0 = 37 մմ
• t = 34, 79 մկմ (1oz)
• w = 0, 3 մմ
• g = 0, 3 մմ
• Նանտ = 5

Եթե ալերգիա ունեք մաթեմատիկայի և հաշվարկների նկատմամբ, գոյություն ունեն այլ մեթոդներ և մանրամասն նկարագրված են հետևյալ քայլերում: Դեռևս կարևոր է հաշվարկների միջոցով անցնել ՝ ալեհավաքի նախագծման հիմունքներին ավելին իմանալու համար;)

Քայլ 6. Անթենայի ձևի սահմանում. Առցանց հաշվիչներ (2 -րդ մեթոդ)

Նախորդ փուլում տևած երկար հաշվարկների այլընտրանքը առցանց ալեհավաքների երկրաչափության հաշվիչների առկայությունն է: Այս հաշվիչները պատրաստված են անհատների կամ մասնագետների կողմից և նախատեսված են պարզեցնելու ալեհավաքների դիզայնը: Քանի որ դժվար է ստուգել, թե ինչ հաշվարկներ են կատարվում այս առցանց հաշվիչների կողմից, խիստ խորհուրդ է տրվում օգտագործել հաշվիչներ, որոնք ցույց են տալիս օգտագործված հղումները և բանաձևերը, կամ նրանք, որոնք մշակվել են մասնագիտացված ընկերությունների կողմից:

STMicroelectronics- ն առաջարկում է նման հաշվիչ իր առցանց eDesignSuite հավելվածում `օգնելու հաճախորդներին ST արտադրանքներն իրենց սխեմայի մեջ ինտեգրելու համար: Հաշվիչն ուժի մեջ է NFC տեխնոլոգիա ունեցող ցանկացած ծրագրի համար, և, հետևաբար, կարող է օգտագործվել NXP- ից NFC չիպի համար:

Նախկինում հաշվարկված երկրաչափական արժեքներով, eDesignSuite- ի կիրառմամբ հաշվարկված արդյունաբերական ինդուկտիվությունը կազմում է 2, 88 μH ՝ ակնկալվող 2, 76 μH արժեքի փոխարեն: Այս տարբերությունը զարմանալի է և կասկածի տակ է դնում նախկինում ձեռք բերված արդյունքը: Դիմումի կողմից օգտագործվող բանաձևը անհայտ է, և անհնար է համեմատել նախկինում կատարված հաշվարկներին:

Այսպիսով, երկու մեթոդներից որն է ճիշտ արդյունք տալիս:

Ոչ ոք ! Առցանց հաշվիչները և բանաձևերը արդյունքի մոտարկման տեսական գործիքներ են, սակայն ակնկալվող արդյունքը ստանալու համար դրանք պետք է լրացվեն մասնագիտացված ծրագրերով և իրական թեստերով մոդելավորումներով:

Բարեբախտաբար, արդեն մոդելավորված և փորձարկված NFC լուծումները հասանելի են դարձել էլեկտրոնիկայի դիզայներներին և հաջորդ քայլի առարկան են…

Քայլ 7. Անթենայի ձևի սահմանում. Բաց կոդով ալեհավաքներ (3 -րդ մեթոդ)

Իրենց NFC IC- ների իրականացումը հեշտացնելու համար որոշ արտադրողներ էլեկտրոնիկայի դիզայներների համար տալիս են ամբողջական լուծումներ, ինչպիսիք են դիզայներական ուղեցույցները, կիրառման նշումները և նույնիսկ EDA ֆայլերը:

Սա NXP- ի դեպքն է, որն իր NFC ինտեգրալ սխեմաների համար առաջարկում է ամբողջական ուղեցույց, որը ներառում է հղումներ NFC ալեհավաքների նախագծման համար, ուղղանկյուն և կլոր ալեհավաքների համար Excel- ի վրա հիմնված հաշվարկման գործիք, գերբեր և Eagle ֆայլեր տարբեր ալեհավաքների դասերի համար:

Դասը սահմանում է ալեհավաքի ձևը և չափը: Որքան մեծ է դասարանը, այնքան փոքր է ալեհավաքը: NFC- ի համար NXP- ն խորհուրդ է տալիս օգտագործել «3 -րդ դաս», «4 -րդ դասարան», «5 -րդ դասարան» կամ «6 -րդ դասարան» ալեհավաքներ:

Ես որոշեցի կենտրոնանալ 4 -րդ դասի ուղղանկյուն ալեհավաքների վրա, որոնց չափը կարծես հարմարեցված էր իմ այցեքարտի համար, որը պետք է տեղակայված լիներ հետևյալ գոտում.

• Արտաքին ուղղանկյուն ՝ 50 x 27 մմ
• Ներքին ուղղանկյուն ՝ 35 x 13 մմ, կենտրոնացած արտաքին ուղղանկյան վրա, 3 մմ անկյունային շառավղով

Այս դասի համար NXP- ն տրամադրում է Eagle- ի ալեհավաքի ֆայլերը, որոնք պատրաստված են իրենց ինժեներների կողմից և արդեն ինտեգրված են նրանց որոշ արտադրանքներում: Այս դիզայնի հիմնական առավելությունն այն է, որ այն արդեն մոդելավորվել է, ուղղվել և լիովին օպտիմալացվել: Փորձարկման մեթոդները, ուղղումները և օպտիմալացումները ներկայացված են նաև փաստաթղթում:

Ես որոշեցի օգտագործել այս բաց կոդով դիզայնը որպես մոդել և ստեղծել իմ սեփական տարբերակը `այն նախագծին նվիրված գրադարանում իրականացնելու համար:

Քայլ 8 ՝ Արծիվ գրադարանի ստեղծում

Այցեքարտի էլեկտրոնային սխեման Eagle- ի վրա գծելու համար անհրաժեշտ է ունենալ օգտագործված բաղադրիչների խորհրդանիշերն ու մատնահետքերը: Բացակայում էին միայն ալեհավաքը և NFC պիտակը, ուստի ես ստիպված էի դրանք ստեղծել և դրանք ներառել նախագծի գրադարանում:

Ես սկսեցի նախագծել ալեհավաքը ՝ պատճենելով NXP- ի կողմից տրամադրված ուղղանկյուն բաց կոդով 4-րդ դասի ալեհավաքը: Ես փոխեցի միայն միակցիչների դիրքը և տեղադրեցի դրանք ալեհավաքի երկարության վրա: Այնուհետև ես փաթեթը կապեցի կծիկի խորհրդանիշի հետ և ավելացրեցի անունը և արժեքի պիտակները.

Հաջորդը, ես նախագծեցի NFC չիպը `օգտագործելով դրա տվյալների թերթիկում ներկայացված տվյալները: Ես անվանեցի, չափագրեցի և միավորեցի բաղադրիչների 8 կապում ՝ XQFN8 փաթեթի 1, 6 * 1, 6 մմ հետք կազմելու համար: Ի վերջո, ես փաթեթը կապեցի NTAG- ի խորհրդանիշի հետ և ավելացրեցի անունը և արժեքի պիտակները.

Eagle- ի գրադարանների և բաղադրիչների ստեղծման մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար Autodesk- ն իր ձեռնարկում տրամադրում է ձեռնարկներ:

Քայլ 9: Սխեմատիկ

Էլեկտրոնային սխեմայի ստեղծումը կատարվում է EAGLE PCB- ի վրա:

Նախկինում ստեղծված «PCB_BusinessCard.lbr» գրադարանը ներմուծելուց հետո սխեմային ավելացվում են տարբեր էլեկտրոնային բաղադրիչներ:

NFC NT3H1101 ինտեգրալ սխեման, միացման միակ ակտիվ բաղադրիչը, միացված է պասիվ բաղադրիչներին ՝ օգտագործելով իր տվյալների թերթիկում տրված իր կապանքների նկարագրությունները.

• 2, 75 μH օղակի ալեհավաքը միացված է LA և LB կապումներին:
• Էներգիայի հավաքման ելքը VOUT- ն օգտագործվում է NFC չիպը սնուցելու համար և, հետևաբար, միացված է դրա VCC կապին:
• VOUT- ի և VSS- ի միջև միացված է 220 nF կոնդենսատոր `ՌԴ կապի ընթացքում աշխատանքը երաշխավորելու համար:
• Ի վերջո, LED- ն և դրա շարքի դիմադրությունը սնուցվում են VOUT- ով:

LED- ի դիմադրության արժեքը հաշվարկվում է Օմի օրենքով `ըստ LED- ի պարամետրերի և մատակարարման լարման:

որտեղ:

• R- ը դիմադրություն է (Ω)
• Vcc է մատակարարման լարումը (V)
• Vled- ը LED առաջային լարումն է (V)
• Iled- ը LED առաջային հոսանքն է (A)

Քայլ 10: PCB ձևավորում. Ներքևի դեմք

Իմ այցեքարտի ձևավորման համար ես ուզում էի հասնել սթափ մի բանի, բայց դա կարող է ցույց տալ, թե որքան հնարամիտ եմ ես կյանքում և միշտ նոր գաղափարով: Ես ընտրեցի շիկացած լամպի դիզայնը ՝ նոր գաղափարի խորհրդանիշ, որի լույսը կարող է լուսավորել խնդրի մոխրագույն հատվածները: Ինձ դուր եկավ նաև այն փաստը, որ հավաքագրողը կարող էր հեշտությամբ կապել իր հեռախոսում հայտնված իմ LinkedIn պրոֆիլը իր ընկերության համար նոր լավ գաղափարի հետ:

Ես սկսեցի նախագծել ճառագայթման լամպ `վեկտորային նկարչական ծրագրաշարի Inkscape- ի վրա: Նկարը արտահանվում է երկու BitMap ֆայլերով, որոնցից առաջինը պարունակում է միայն լամպը, իսկ երկրորդը `միայն լույսի ճառագայթները:

Վերադառնալով Արծիվ, ես օգտագործեցի import-bmp ULP- ը ՝ Inkscape- ի կողմից ստեղծված BitMap պատկերները ներմուծելու համար Արծվի գծապատկեր: Այս ULP- ն ստեղծում է SCRIPT ֆայլ, որը գծում է նույն գույնի հաջորդական պիքսելների փոքր ուղղանկյուններ, որոնք համատեղում, վերստեղծում են պատկերը:

• Լամպի դիզայնը ներմուծվում է «bPlace» 22 -րդ շերտի վրա և PCB- ի մետաքսե էկրանին կհայտնվի սպիտակ գույնով ՝ սև զոդման դիմակի վերևում:
• Լուսային ճառագայթների գծանկարը ներմուծվում է «Ստորին» 16 -րդ շերտի վրա և կդիտվի որպես պղնձե ուղի ՝ ծածկված սև զոդման դիմակով:

Պատկերի համար պղնձե շերտը օգտագործելը թույլ է տալիս խաղալ PCB հաստությամբ և դրանով ստեղծել հյուսվածք և գույնի էֆեկտներ, որոնք սովորաբար անհնար են PCB- ի վրա: Գեղարվեստական տախտակները կարելի է անել նման հնարքներով, և ես շատ ոգեշնչված եմ pcb-art նախագծերից:

Ի վերջո, ես գծեցի շրջանի ուրվագծերը և ավելացրեցի «Միշտ նոր գաղափար» կարգախոսը: «bPlace» 22 -րդ շերտի վրա:

Քայլ 11: PCB ձևավորում. Top Face

Քանի որ տախտակի վերին հատվածը զուրկ է բաղադրիչներից, ես ազատորեն գտա իմ դասական կոնտակտային տվյալները նշելու էլեգանտ միջոց ՝ ազգանուն, անուն, վերնագիր, էլ. Փոստ և հեռախոսահամար:

Մեկ անգամ ևս ես խաղացի PCB- ի տարբեր շերտերի հետ. Ես սկսեցի մասնակի հողային հարթություն սահմանելով: Այնուհետև ես ներմուծեցի տեքստ իմ կոնտակտային տվյալները պարունակող 29 -րդ «tStop» շերտում, որը վերահսկում է վերին դեմքի զոդման դիմակը: Ստորգետնյա հարթության և տեքստը «tStop» շերտի վրա առաջացնում է տառեր, որոնք հայտնվում են հիմքի հարթության վրա ՝ առանց դրա ամրացման դիմակի, ինչը տեքստին տալիս է գեղեցիկ փայլուն մետաղական երանգ:

Բայց ինչո՞ւ գետնին չդնել ամբողջ այցեքարտի վրա:

PCB- ի վրա ինդուկտիվ ալեհավաքի տեղադրումը հատուկ ուշադրություն է պահանջում, քանի որ ռադիոալիքները չեն կարող անցնել մետաղների միջով, և ալեհավաքից վերևից կամ ներքևից չպետք է լինեն պղնձե հարթություններ:

Ստորև բերված օրինակը ցույց է տալիս լավ իրականացում, որտեղ էներգիայի փոխանցումը և ընթերցողի և NFC պիտակի միջև հաղորդակցությունը հարմար են, քանի որ պղնձե ինքնաթիռներ չեն համընկնում ալեհավաքի հետ:

Հետևյալ օրինակը ցույց է տալիս վատ իրականացում, որտեղ էլեկտրամագնիսական հոսքը չի կարող հոսել ալեհավաքով: PCB- ի մի կողմից գրունտային հարթությունը արգելափակում է ընթերցողի և NFC պիտակի ալեհավաքի միջև էներգիայի փոխանցումը.

Քայլ 12: PCB երթուղի

Ես սկսեցի տեղադրելով բոլոր տարբեր բաղադրիչները PCB- ի ներքևի երեսին:

LED- ը տեղադրված է լույսի լամպի թելքի վրա, իսկ մյուս բաղադրիչները դասավորված են հնարավորինս զուսպ ձևով `լամպի հիմքում:

Տարբեր պասիվ բաղադրիչները միմյանց կամ NFC պիտակին միացնող լարերը նախընտրելի է գեղագիտական նկատառումներով տեղադրվեն լամպը գծող գծերի տակ:

Ի վերջո, ալեհավաքը տեղադրված է շրջանի ներքևում ՝ նշանաբանի շուրջ և միացված է NFC ինտեգրալ սխեմային երկու բարակ լարերով:

PCB- ի դիզայնն այժմ ավարտված է:

Քայլ 13: Gerber ֆայլերի ստեղծում

Gerber ֆայլերը ստանդարտ ֆայլ են, որոնք օգտագործվում են տպագիր տպատախտակների արդյունաբերական ծրագրաշարի կողմից ՝ PCB- ի պատկերները նկարագրելու համար. Պղնձի շերտեր, զոդման դիմակ, լեգենդ և այլն…

Անկախ նրանից, թե դուք ընտրում եք ձեր PCB- ի արտադրությունը տանը, կամ արտադրական գործընթացը վստահում եք մասնագետին, էական է Gerber ֆայլերը գեներացնել նախկինում Eagle- ի վրա պատրաստված PCB- ից:

Gerber ֆայլերի արտահանումն Eagle- ից շատ պարզ է `օգտագործելով ներկառուցված CAM պրոցեսորը: Ես օգտագործել եմ CAM ֆայլը Seeed Fusion 2-շերտ PCB- ի համար, որը պարունակում է այս արտադրողի և շատ ուրիշների օգտագործած բոլոր կարգավորումները: Այս ֆայլով Gerber սերնդի մասին լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է գտնել Seeed- ի կայքում:

CAM պրոցեսորը ստեղծում է.zip ֆայլ «NFC_BusinessCard.zip», որը պարունակում է 10 ֆայլ, որոնք համապատասխանում են NFC այցեքարտի PCB- ի հետևյալ շերտերին:

Ընդլայնում	Շերտ
NFC_BusinessCard. GBL	Ստորին պղինձ
NFC_BusinessCard. GBO	Ստորին մետաքսե էկրան
NFC_BusinessCard. GBP	Ստորին զոդման կպցնել
NFC_BusinessCard. GBS	Ստորին սոլդերմակ
NFC_BusinessCard. GML	Mill Layer
NFC_BusinessCard. GTL	Top Copper
NFC_BusinessCard. GTO	Վերևի մետաքսե էկրան
NFC_BusinessCard. GTP	Top Solder Paste
NFC_BusinessCard. GTS	Top Soldermask
NFC_BusinessCard. TXT	Հորատման ֆայլ

Համոզված լինելու համար, որ PCB- ն իր տեսքը կունենա այնպիսին, ինչպիսին ուզում էի, ես Gerber ֆայլերը վերբեռնեցի EasyEDA- ի առցանց Gerber դիտիչում: Ես թեման փոխեցի սևի, իսկ մակերևույթը ՝ արծաթի ՝ պատրաստումից հետո վերջնական դիզայնը պատկերացնելու համար:

Ես իսկապես գոհ էի արդյունքից և որոշեցի շարունակել արտադրական քայլը…

Քայլ 14: Պլանշետների պատվիրում

Քանի որ ես ցանկանում էի որակյալ ավարտ ունենալ իմ այցեքարտերի համար, ես արտադրական գործընթացը վստահեցի մասնագետին:

PCB արտադրողներից շատերն այժմ առաջարկում են շատ մրցունակ գներ.

Իմ այցեքարտերի պատրաստման համար ես հաշվի եմ առել մի կարևոր մանրամասն. PCB արտադրողներից շատերն իրենց թույլ են տալիս PCB մետաքսե էկրանին նշել պատվերի համարը: Այս թիվը, չնայած փոքր է, բայց նյարդայնացնում է հատկապես այն դեպքում, երբ PCB- ն պետք է լինի գեղագիտական: Օրինակ, ես ունեցա այս վատ անակնկալը իմ $ 1 հատ PCB տոնածառերի համար, որոնք պատվիրված էին SeeedStudio- ում:

Փորձից ես գիտեի, որ Elecrow- ն այս վատ սովորությունը չունի, ուստի որոշեցի իմ քարտերի պատրաստումը վստահել այս արտադրողին և պատվիրեցի 10 այցեքարտ ՝ 4.9 դոլարով հետևյալ պարամետրերով.

• Շերտեր `2 շերտ
• Չափերը ՝ 54*86 մմ
• Տարբեր PCB դիզայն. 1
• PCB- ի հաստությունը `0, 6 մմ (առկա ամենաբարակ)
• PCB Գույնը ՝ Սև
• Մակերևույթի ավարտ ՝ HASL
• Castellated Hole: Ոչ
• Պղնձի քաշը `1 ունց (ինչպես ընտրված է ալեհավաքի ինդուկտիվության բանաձևում)

Երկու շաբաթ անց, ես ստացա իմ PCB- ները կատարյալ պատրաստված և առանց մետաքսե էկրանին նշված պատվերի համարի անհանգստացնող համարի: Առայժմ ամեն ինչ լավ է, ժամանակն է կպցնել այս տախտակները:

Քայլ 15: NFC չիպի զոդում

Դատավորների մրցանակ PCB մրցույթում